CN208078125U - 一种电池卷针 - Google Patents
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Abstract
一种电池卷针，包括相对设置的第一卷针和第二卷针，其特征在于：所述第一卷针包括第一卷针座及设置于所述第一卷针座上的第一针芯，所述第一卷针座上设置有供隔膜切刀穿过的切刀通槽；所述第二卷针包括第二卷针座及设置于所述第二卷针座上的第二针芯，所述第二卷针座上设置有与所述切刀通槽对应的供隔膜切刀穿入的切刀容纳槽。本实用新型的卷针可实现隔膜切刀在卷针内部将隔膜切断，从而避免了因隔膜头部长度过长，在电芯压扁时容易出现隔膜打折的现象，从而改善了电池的外观性能。
Description
技术领域
本实用新型属于电池制造设备技术领域，更具体地说，涉及一种软包锂离子电池的卷绕装置。
背景技术
软包装电池的卷绕工艺一直是各大电池制造商的核心技术。电池卷绕就是在一定的温湿度环境下，将正极极片、负极极片及隔膜卷绕在一起，从而形成一个有固定形态的可以封装的电芯。如图1所示，卷绕时，一对相对设置的卷针100夹住两片隔膜101先进行始卷绕，接着再带动正极片102和负极片103一起卷绕。卷绕完成后，将正、负极片切断，同时隔膜也在卷针的下方被隔膜切刀104切断，然后再将隔膜被切断后剩余的部分——隔膜头部(图1中虚线圈出部分)包裹在卷针表面，并贴上终止胶带，将卷针从电芯中拔出后，将电芯压扁成型，完成卷绕操作。
对于软包装锂离子电池来说，一般是在电芯被压扁后才进行封装，如图2所示，电芯卷绕完成时，隔膜头部(图2中虚线圈内的双点划线部分)因被卷针夹住而无法伸展，因隔膜头部的长度大于卷针厚度，在电芯压扁后会形成隔膜头部出现2～6折的无规则折叠现象，这不但增加了电芯的厚度，还会出现起棱现象，影响电池外观。因此如何避免隔膜打折是软包装锂离子电池卷绕工艺中急需解决的一个问题。
为了避免隔膜打折，有的设备卷绕供应商在卷绕设备上增加机械手，机械手在压卷芯之前对隔膜进行抚平，从而避免隔膜打折。通过增加机械手虽然可以解决隔膜打折的问题，但是在工艺中增加了动作，降低了整体效率，而且机械手在拨动隔膜时可能会使极耳间距发生变化，对电池性能带来不良影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种软包装锂离子电池卷绕工艺中使用的卷针，可以解决隔膜打折所导致的电芯厚度变厚及外观起棱的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
一种电池卷针，包括相对设置的第一卷针和第二卷针，所述第一卷针包括第一卷针座及设置于所述第一卷针座上的第一针芯，所述第一卷针座上设置有供隔膜切刀穿过的切刀通槽；所述第二卷针包括第二卷针座及设置于所述第二卷针座上的第二针芯，所述第二卷针座上设置有与所述切刀通槽对应的供隔膜切刀穿入的切刀容纳槽。
更具体的，所述切刀通槽位于所述第一针芯的旁侧，并贯穿所述第一卷针座的外侧面和内侧面。
更具体的，所述切刀容纳槽为贯穿所述第二卷针座的外侧面和内侧面的通槽。
更具体的，所述第二卷针座上设置有隔膜导向斜面，所述隔膜导向斜面设置于所述第二卷针座的未设置切刀容纳槽的一侧，并从所述第二卷针座的内侧面向第二卷针座外侧面的端部延伸，所述隔膜导向斜面与第二卷针座的内侧面之间的夹角为30～50°。
更具体的，所述隔膜导向斜面与第二卷针座的内侧面之间的夹角为39°。
更具体的，所述第一卷针座和所述第二卷针座上分别设置有避空槽，所述第一卷针座上的避空槽位于第一卷针座的头部，并从所述第一卷针座的内侧面向内部凹陷，且避空槽的一端延伸至第一卷针座头部的端面、另一端延伸至与切刀通槽连通；所述第二卷针座上的避空槽位于第二卷针座的头部，并从所述第二卷针座的内侧面向内部凹陷，且避空槽的一端延伸至第二卷针座头部的端面、另一端延伸至与切刀容纳槽连通。
由以上技术方案可知，本实用新型在卷针座上设置可以通过隔膜切刀的通槽，在电芯卷绕完成后，隔膜切刀可穿过切刀通槽及切刀容纳槽，在卷针内部将隔膜切断，从而可以避免隔膜头部长度过长所带来的隔膜打折的情况，从而有效解决电池厚度过厚及外观起棱等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中卷针卷绕电芯时的示意图；
图2为电芯卷绕后被压扁的过程示意图；
图3为本实用新型实施例的结构示意图；
图4为本实用新型实施例另一角度的示意图；
图5为卷针的剖视图；
图6为切刀切割隔膜的示意图；
图7为电芯卷绕后隔膜头部的位置变化示意图；
图8为本实用新型又一实施例的卷针座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
如图3、图4及图5所示，本实用新型的电池卷针包括第一卷针1和第二卷针2，第一卷针1和第二卷针2相对间隔设置，卷绕时隔膜及极片的起始端伸入至第一卷针1和第二卷针2之间，并被第一卷针1和第二卷针2夹持。第一卷针1和第二卷针2同时旋转时，带动隔膜及正、负极片一起旋转卷绕。
第一卷针1包括第一卷针座1-1及设置于第一卷针座1-1上的第一针芯1-2，第一针芯1-2的两端伸出于第一卷针座1-1，第一针芯1-2的尾端与卷绕设备相固定，头部为自由端。在第一卷针座1-1上设置有供隔膜切刀穿过的切刀通槽1-1a，切刀通槽1-1a位于第一针芯1-2的旁侧，并沿第一卷针1的长度方向延伸。切刀通槽1-1a贯穿第一卷针座1-1的外侧面和内侧面(与第二卷针相对的侧面为内侧面)，使得隔膜切刀可从第一卷针座1-1的外侧穿过切刀通槽1-1a，伸入至第一卷针座1-1的内侧。第二卷针2包括第二卷针座2-1及设置于第二卷针座2-1上的第二卷针2-2，第二针芯2-2的两端伸出于第二卷针座2-1，同样的，第二针芯2-2的尾端与卷绕设备相固定，头部为自由端。在第二卷针座2-1上设置有切刀容纳槽2-1a，切刀容纳槽2-1a的位置与第一卷针座1-1上切刀通槽1-1a的位置相对应，且切刀容纳槽2-1a的大小也与切刀通槽的大小相对应，隔膜切刀可穿入切刀容纳槽2-1a中。切刀容纳槽2-1a可为贯穿第二卷针座2-1的外侧面和内侧面的通槽，使得隔膜切刀可穿出第二卷针座2-1。
如图6所示，当卷绕完成后，隔膜切刀3穿过第一卷针座1-1上的切刀通槽1-1a，伸到第一卷针1和第二卷针2之间，将位于第一卷针1和第二卷针2之间的隔膜10切断，在切割隔膜时，隔膜切刀3依次穿过第一卷针座1-1上的切刀通槽1-1a和第二卷针座2-1上的切刀容纳槽2-1a，从而将隔膜10在卷针内部切断。
为了让隔膜在切断后可以自然平躺伸展，在第二卷针座2-1上设置有隔膜导向斜面2-1b，隔膜导向斜面2-1b设置于第二卷针座2-1的未设置切刀容纳槽2-1a的一侧，隔膜导向斜面2-1b从第二卷针座2-1的内侧面s2(与第一卷针相对的侧面)向第二卷针座2-1外侧面的端部延伸，隔膜导向斜面2-1b与第二卷针座2-1的内侧面s2之间的夹角a可为30～50°，本实施例中a＝39°。
如图7所示，由于本实用新型的卷针在卷绕完成后切割隔膜时，隔膜切刀是经切刀通槽伸至两个卷针之间对隔膜进行切割，不是在卷针的下方来切割隔膜，因此隔膜被切割后，隔膜头部的长度小于卷针的厚度，被割断的隔膜头部不会与电芯接触，并可在隔膜导向斜面的作用下自然躺平于卷芯内部，不会形成折叠，从而解决了现有技术卷芯因隔膜头部折叠带来的电池厚度变大或外观不良的问题。
当隔膜被切断后，隔膜头部处于悬空状态，在将卷芯从卷针中拔出时，隔膜头部可能与卷针有接触干扰。作为本实用新型的一个优选实施方式，为了防止被切断的隔膜头部与卷针接触，影响隔膜的伸展效果，在第一卷针座1-1和第二卷针座2-1上分别设置有避空槽b。下面以第一卷针座为例对避空槽的结构进行说明，第二卷针座上避空槽的结构与第一卷针座上避空槽的结构相同。如图5和图8所示，避空槽b位于第一卷针座1-1的头部(与针芯头部同侧的端部)，避空槽b从第一卷针座1-1的内侧面s1向第一卷针座1-1的内部凹陷，且避空槽b的一端延伸至第一卷针座1-1头部的端面、另一端延伸至与切刀通槽1-1a连通。第二卷针座2-1的避空槽b位于第二卷针座2-1的头部，避空槽b从第二卷针座2-1的内侧面s2向内凹陷，且一端延伸至第二卷针座2-1头部的端面、另一端延伸至与切刀容纳槽2-1a连通。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。
Claims (6)
1.一种电池卷针，包括相对设置的第一卷针和第二卷针，其特征在于：
所述第一卷针包括第一卷针座及设置于所述第一卷针座上的第一针芯，所述第一卷针座上设置有供隔膜切刀穿过的切刀通槽；
所述第二卷针包括第二卷针座及设置于所述第二卷针座上的第二针芯，所述第二卷针座上设置有与所述切刀通槽对应的供隔膜切刀穿入的切刀容纳槽。
2.如权利要求1所述的电池卷针，其特征在于：所述切刀通槽位于所述第一针芯的旁侧，并贯穿所述第一卷针座的外侧面和内侧面。
3.如权利要求1或2所述的电池卷针，其特征在于：所述切刀容纳槽为贯穿所述第二卷针座的外侧面和内侧面的通槽。
4.如权利要求1所述的电池卷针，其特征在于：所述第二卷针座上设置有隔膜导向斜面，所述隔膜导向斜面设置于所述第二卷针座的未设置切刀容纳槽的一侧，并从所述第二卷针座的内侧面向第二卷针座外侧面的端部延伸，所述隔膜导向斜面与第二卷针座的内侧面之间的夹角为30～50°。
5.如权利要求4所述的电池卷针，其特征在于：所述隔膜导向斜面与第二卷针座的内侧面之间的夹角为39°。
6.如权利要求1所述的电池卷针，其特征在于：所述第一卷针座和所述第二卷针座上分别设置有避空槽，所述第一卷针座上的避空槽位于第一卷针座的头部，并从所述第一卷针座的内侧面向内部凹陷，且避空槽的一端延伸至第一卷针座头部的端面、另一端延伸至与切刀通槽连通；
所述第二卷针座上的避空槽位于第二卷针座的头部，并从所述第二卷针座的内侧面向内部凹陷，且避空槽的一端延伸至第二卷针座头部的端面、另一端延伸至与切刀容纳槽连通。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114421025A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-29 | 三一技术装备有限公司 | 一种卷针机构、卷绕装置及卷绕机 |
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2018
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